résumés des cours et travaux - Collège de France

232 CHRISTINE PETIT
sorte que l’intensité du son qui lui parvient est plus faible que celle du son qui
parvient à l’autre oreille. Ces différences de niveau sonore sont dites différences
d’intensité inter-auriculaires ou binaurales (en anglais interaural level difference,
ILD en abrégé). Cependant, l’importance de la différence d’intensité interauriculaire
dépend du contenu spectral de la stimulation. En effet, la tête se
comporte comme un filtre passe-bas. Elle laisse passer les fréquences basses qui la
contournent en raison de leur grande longueur d’onde, et qui par conséquent
contribuent fort peu à la différence d’intensité interauriculaire. Avant Rayleigh, le
temps qui sépare l’arrivée d’une onde sonore à une oreille et à l’autre, estimé à
quelques centaines de microsecondes, avait été considéré comme trop bref pour
être décelable par un système biologique. Rayleigh conclut au contraire que cette
différence temporelle interauriculaire est décelable, et il propose qu’elle soit le
fondement du principe de localisation des sons de basse fréquence (en anglais
interaural time difference, ITD en abrégé). L’idée d’un double système de localisation
de la source sonore s’est imposée. L’un, dédié aux hautes fréquences mis en oeuvre
dans l’OSL, est fondé sur les différences d’intensité, et l’autre, dédié aux basses
fréquences, mis en oeuvre dans le noyau laminaire chez les oiseaux et dans l’OSM
chez les mammifères, est fondé sur les différences temporelles.
L’intérêt majeur de l’écoute binaurale réside dans la localisation de la source
sonore dans l’espace. Toutefois, un son sera perçu comme légèrement plus intense
s’il est présenté aux deux oreilles (gain d’environ 3 décibels). De cette vision très
schématique, il s’en suit que pour un patient qui a une surdité unilatérale, si le
locuteur est situé du côté de l’oreille défaillante, l’oreille normale percevra
correctement les basses fréquences, mais mal les hautes fréquences, en raison de
l’ombre de la tête. Cette théorie vaut pour les sons purs. Pour la localisation de
sources sonores complexes, la composante temporelle, même pour des sons de
haute fréquence, est importante. Interviennent aussi les modulations fréquentielles
et les modulations en amplitude.
Seule a été discutée plus en détail la localisation dans le plan horizontal des
sources sonores de basse fréquence. Soit une onde sonore située sur l’azimut 90°
par rapport à la ligne médiane. L’onde sonore va parcourir le chemin d’une oreille
à l’autre soit une distance égale au rayon de la tête plus une distance égale au quart
de la circonférence de la tête. Le rayon de la tête est estimé à 9 cm, le quart de la
circonférence de la tête à environ 14 cm, soit une distance totale à parcourir de
23 cm. Compte tenu de la vitesse du son dans l’air (343 m/s), la différence de
temps entre l’arrivée du son à l’une et l’autre oreille est 670 μs. C’est le temps
maximum du parcours. En effet, quand la source se rapproche de la position
médiane, le délai entre l’arrivée des signaux sonores à l’une et l’autre oreille est
toujours plus petit. Ce temps de 670 μs est égal à la période d’un son de 1 500 Hz.
Il fixe la limite supérieure de la fréquence sonore d’une source qui pourra être
localisée en se fondant sur la disparité temporelle binaurale. Pour des fréquences
plus élevées, la localisation de la source sonore fait appel à la différence d’intensité
(ILD).